DE2111802B2 - Linearer elektrischer schrittmotor - Google Patents

Description

von den Wischern aus dem Weg geräumt und von dem 30 Zwischenraum zwischen wicklungslosem Element und

Die Erfindung betrifft einen linearen elektrischen Erregerteil ferngehalten werden. So wird verhindert. Schrittmotor, der ein wicklungsloses Element mit einer daß magnetisierbare Fremdkörper die elektrische Anzahl von Zähnen enthält, die in zwei parallelen Wirkungsweise des Linearmotors beeinträchtigen und Reihen in vorgegebener Teilung geradlinig angeordnet daß Fremdkörper beliebiger Art nach einer längeren sind und deren Zahnenden in derselben Ebene liegen, 35 Betriebsdauer des Linearmotors zwischen dem wickder ferner ein Erregerteil mit einer Anzahl von lungslosen Element und dem Erregerteil einen Keil zweischenkeligen. eine Wicklung tragenden Erregerele- bilden.

menten aufweist, von denen jedes auf jedem Schenkel Im folgenden u ^rd die Erfindung anhand einer

eine Anzahl von jeweils in einer Reihe angeordneten Ausfüh-ungsform naher erläutert. In der Zeichnung Erregerzähnen enthält, die in einer mit der vorgegebe· 40 zeigt

nen Teilung des wicklungslosen Elementes übereinstim- Fig.! eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß

menden Teilung angeordnet sind und die der Ebene der ausgestatteten linearen Schrittmotors und
Zahnenden des linear unterteilten Elementes mit einem F i g. 2 eine Vorderansicht des Linearmotors gemäß

kleinen Luftspalt als Zwischenraum gegenüberliegen. F i g. 1 ohne Wischer.

wobei am Erregerteil auf Schienen des wicklungslosen 45 In den F i g. 1 und 2 ist ein linearer, elektrischer Elements ablaufende Rollen vorgesehen sind. Schrittmotor dargestellt, der ein stationäres wicklungs-

Ein solcher linearer, elektrischer Schrittmotor ist aus loses Element 15 und ein geradlinig bewegbares der US-PS 32 65 911 bekannt und kann beispielsweise Erregerteil 19 besitzt.

zur Steuerung des Bearbeitungswerkzeugs einer nume- Das wicklungslose Element 15 aus magnetischem

risch gesteuerten Werkzeugmaschine verwendet wer- 50 Material besitzt eine Vielzahl von Zähnen 16, die in den. Insbesondere dann, wenn der Linearmotor für gleicher Teilung angeordnet sind und deren Enden in Bearbeitungsmaschinen eingesetzt wird, können sich die derselben Ebene liegen.

Zwischenräume zwischen den einzelnen Zähnen des Zu beiden Seiten des wicklungslosen Elementes 15

wicklungslosen Elementes und des Erregerteils recht verlaufen in Richtung der Linearbewegung Schienen 26. schnell teilweise oder ganz mit Fremdkörpern vollset- 55 Fünf Erregerelemente 17 bestehen ebenfalls aus zen. Handelt es sich bei diesen Fremdkörpern magnetischem Material und sind U-förmig ausgebildet, beispielsweise um magnetisierbare Teilchen, ver- Die unteren Enden der Schenkel der einzelnen schlechten sich die Genauigkeit der Schrittbewegung Erregerelemente sind mit Reihen von Erregerzähnen 20 des linearen Schrittmotors, da die magnetisierbaren versehen, die in der gleichen Teilung wie die Zähne 16 Teilchen zu Nebenwegen des magnetischen Flusses 60 des wicklungslosen Elementes 15 angeordnet sind und führen. Neben dieser Schrittungenauigkeit tritt auf- diesen unter Beibehaltung eines vorgegebenen Luftspalgrund der Nebenwege des magnetischen Flusses durch tes zwischen den Enden der Zähne 16 und denen der das Fremdmaterial eine Verringerung des Antriebsmo- Erregerzähne 20 gegenüberliegen. An den mittleren mentes des Motors auf. Verbindungsteilen zwischen den beiden Schenkelteilen

Aus der US-PS 33 76 578 ist eine in zwei Achsenrich- 65 der betreffenden Erregerelemente sind Wicklungen 21 tungen bewegbare magnetische Positioniereinrichtung angebracht Die Anzahl der Phasen des Motors für einen Kurvenschreiber bekannt, bei dem die das entspricht der Anzahl der Erregerelemente 17. Die Aufzeichnungsmaterial tragende Unterlage und die Erregerwicklungen der ersten bis zur fünften Phase sind

in einer Reihe beispielsweise von links nach rechts Erregung ist nicht auf eine Hn-Phasen-Erregung

angeordnet beschränkt. Es ist auch eine abwechselnde Einphasen-

Die Erregereleroente 17 sind so angeordnet, daß ihre Zweiphasen-Erregung oder eine abwechselnde Zwei-, Phasenlage bezfigfien der gegenüberliegenden Zähne 16 Dreiphasen-Erregung anwendbar, des wickiungslosen Elementes 15 nacheinander um s Bei der beschriebenen Ansführungsfonn der Eifinjeweih ein Fünftel der Zahnteilung verschoben ist und duug wird stets ein sehr genauer kleiner Luftspalt demgemäß sind zwischen den betretenden Erregerele- zwischen den Erregerzähnen 20 und den Zähnen 16 des menten 17 Isolationsteile vorgesehen. Die Erregerele- wicklungslosen Elementes 15 aufrechterhalten und mente 17 sind über einen plattenförmigen Abstandhai- damit die zwischen dem Erregerteil 19 und dem ter 23 aus unmagneöschem Material fest an einer io wicklungslosen Element 15 wirkende magnetische Kraft Erregerbefestigungsplatte 24 angebracht, so daß das stabil gehalten. Die Arbeitsweise des linearen Schritt-Ganze ein gleitfähiges Erregerteil 19 bildet motors wird aufgrund der vier Räder 25, die am

Die Erregerbefestigungsplatte 24 kann auch an einem Erregerteil 19 vorgesehen sind und auf den stabil

nicht dargestellten äußeren Betätigungsteil einer Ma- angeordneten Schienen 26 rollen, stabil gehalten,

schine angebracht sein. Das Erregerteil 19 führt mittels 15 Wie F i g. 1 zeigt, sind bei dem wickiungslosen

Drehung von Rädern 25 längs der Oberflächen der Element 15 die Zwischenräume 27 zwischen den Zähnen Schienen 26 eine Hin- und Herbewegung in Längsrich- 16 soweit mit einem Kunstharz ausgefüllt daß dieses mit

tutig des wicklungslosen Elementes 15, d. h. in linearer den Zahnenden bündig abschneidet und es sind z. B.

Bewegungsrichtung, aus. Bei denn beschriebenen linea- mittels Schrauben an dem vorderen und hinteren Ende

ren elektrischen Schrittmotor wird aufgrund der 20 des Erregerteils 19 Wischer 28 so befestigt daß diese auf

selektiven Einwirkung eines Steuersignalimpulsstromes den Zahnenden der Zähne 16 und den ausgefüllten

auf die Erregerwicklung eines der Erregerelemente 17 Zahnlücken 27gleiten.

ein magnetischer Fluß senkrecht: zur Bewegungsrich- Wenn das Erregerteil 19 eine Linearbewegung

tung des Erregerteils 19 erzeugt der durch dieses ausführt verhindern die Wischer 28, daß auf der

Erregerelement 17 und die gegenüberliegenden Zähne 25 Oberfläche des wicklungslosen Elementes 15 Fremd-

16 des wicklungslosen Elementes 15 verläuft Dadurch stoffe wie Metallpulver oder feine Staubkörner

bewegt sich das Erregerteil 19* längs der Schienen 26 bis hängenbleiben und halten die Erregerzähne 20 und die

zu einer Stelle, an der die Erregerzähne 20 des erregten Zähne 16 des wickiungslosen Elementes 15 sauber, so

Erregerelementes 17 fluchtend den Zähnen 16 des daß eine Beeinträchtigung der magnetischen Flußdichte

wicklungslosen Elementes 15 gegenüberliegen. iVird 30 durch die Erregerzähne 20 und die Zähne 16 und

dann das folgende Erregerelement 17 erregt und demgemäß eine Beeinträchtigung der Arbeitsweise des

gleichzeitig die Erregung des erwähnten vorhergehen- linearen elektrischen Schrittmotors wirksam verhindert

den Erregerelementes 18 unterbrochen, so bewegt sich werden kann. das Erregerteil 19 um einen weiteren Schritt weiter. Die

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Positioniereinrichtung als in zwei Achsenrichtungen

   Patentanspruch: bewegbarer Linearmotor ausgebildet sind. Damit das

   Linearer elektrischer Schrittmotor, der ein wick- Aufzeichnungsmaterial, beispielsweise Papier, eine hingsioses Element mit einer Anzahl von Zähnen glatte Auflagefläche findet, sind die Zahne desjenigen enthält, die in zwei parallelen Reihen in vorgegebe- 5 Teils dieses Linearmotors, welche die Unterlage für das ner Teilung geradlinig angeordnet sind und deren Aufzeichnungsmaterial bilden, mit einem Kunststoff Zahnenden in dersefcen Ebene Hegen, der ferner ein oder einem anderen nichünagneüschen Material aus-Erregerteü mit einer Anzahl von zweischenkeligen, gefüllt, um eine glatte Oberflache zu bilden,
   eine Wicklung tragenden Erregerelementen auf- Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lineannotor der

   weist, von denen jedes auf jedem Schenkel eine io eingangs genannten Art solchermaßen auszubilden, daß Anzahl von jeweils in einer Reihe angeordneten er auch bei einem Betrieb in der Umgebung von Erregerzähnen enthält, die in einer mit der Fremdkörpern, beispielsweise magnetisierbaren Teilvorgegebenen Teilung des wicklungslosen Elemen- chen, auf die Dauer einwandfrei arbeitet,
   tes übereinstimmenden Teilung angeordnet sind und Diese Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen

   die der Ebene der Zahnenden des linear unterteilten 15 linearen Schrittmotor erfindungsgemäß dadurch gelöst, Elementes mit einem kleinen Luftspalt als Zwischen- daß die Lücken zwischen den Zähnen des wicklungsloraum gegenüberliegen, wobei am ErregetteU auf sen Elementes bis rar Ebene der Zahnenden mit Schienen des wicklungslosen Elements ablaufende nichtmagnetischem Material ausgefüllt sind und daß die Rollen vorgesehen sind, dadurch gekenn- in Bewegungsrichtung liegenden Enden des Erregerteils zeichnet, daß die Lücken (27) zwischen den io Wischer tragen, die auf der Ebene der Zahnenden Zähnen (16) des wicklungslosen Elementes (15) bis schleifen.

   zur Ebene der Zahnenden mit nichtmagnetischem Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird

   Material ausgefüllt sind und daß die in Bewegungs- verhindert, daß sich die Lücken zwischen den Zähnen richtung liegenden Enden des Erregerteils (19) des wicklungslosen Elementes und des Erregerteils Wischer (28) tragen, die auf der Ebene der 25 zusetzen. Da die Lücken zwischen den Zähnen des Zahnenden schleifen. wicklungslosen Teils bis zur Ebene der Zahnenden

   ausgefüllt sind und somit eine glatte Oberfläche erzielt

   ist, können Fremdkörper, wie Bearbeitungsspäne u. dgl,